JPH1060677A - 金属板の表面処理 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属板の表面処理方法。腐食防止、潤滑およ
び被覆予備処理。 【解決手段】 (a) 主鎖が飽和した炭素−炭素結合から
成る直鎖形状で、一端は無極性で、他端のみに極性基を
備えた分子をベースとした有機物の均質な薄膜を金属表
面に塗布し、(b) この薄膜を所定温度および時間で加熱
して、金属表面に有機物の一部を固着させかつ金属表面
上に有機物を部分的に網状化させ、(c) 必要に応じて、
金属表面上に固着および／または網状化していない有機
物の全量を有機物の溶剤を用いて薄膜から除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属板、特に裸の金属板
または金属層で被覆された鋼板の表面処理方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】被覆形成（クロムめっき等）、腐食防止
（塗油等）あるいは成形または絞り加工のための表面潤
滑化（塗油等）の準備として金属表面を処理する表面処
理方法は公知である。本発明の表面処理法は特にこれら
３つの形式の用途に関するものである。

【０００３】最初の分野は被覆前の予備処理としての表
面処理である。食品容器の製造では一般に保護ニス膜で
被覆された錫めっき金属板（白鋳鉄）が用いられる。こ
の金属表面は保護ニスを塗布するために、予備処理する
必要がある。この処理は表面へのニスの付着を良くし、
特に水性媒体、溶剤または腐食性環境でのニスの付着を
良くするために必要である。一般に、金属表面のこの予
備処理は化学的または電気化学的なクロムめっきによる
不動態化処理である。これら処理は一般にクロムに起因
する腐食と汚染の危険を伴い、特に、処理溶液の操作時
や排水段階での腐食と汚染が問題になる。

【０００４】米国特許第 5,103,550号に記載のアルミニ
ウム板表面へのニスの塗布方法では下記 (a)〜(c) ： (a) 表面を陽極処理して酸化表面を形成し、(b) 高分子
化した、またはしていないホスホン酸またはホスフィン
酸エステルあるいはこの酸の塩をベースとした有機物の
均質な膜を塗布し、(c) 必要な場合には、有機物の溶剤
を用いてすすぎ洗いすることによって上記膜から表面に
固着しなかった有機物の全量を除去し、必要であれば膜
を乾燥することを含む表面予備処理を実施し、処理済み
の表面に直ちにニス、例えば食品容器用金属板として一
般に用いられているエポキシ変成ポリ塩化ビニルのニス
を塗布する。金属板に対するニスの付着を良くするには
この特許に記載の表面処理の代わりにクロムめっきを行
うのが有利である。

【０００５】しかし、上記特許の表面処理方法は陽極処
理の予備段階を必要とするため手順が複雑になる。しか
も、この段階は他の形式の基材、例えば錫、クロムまた
は亜鉛をメッキした鋼板等の金属被覆層を有する鋼板で
は必ずしも実施できるとは限らない。また、この表面処
理方法ではニスを直ちに塗布する必要があり、処理済み
表面はニスの付着に好ましい特性を保持することができ
ない。従って、この表面処理では処理済み鋼板が保存で
きずない。これは大きな問題である。

【０００６】欧州特許第 484,886号には金属板、特にア
ルミニウム板の表面に炭化フッ化ポリマーの塗布方法が
記載されており、この方法では、(a) 主鎖が直鎖炭素鎖
からなり、両端のみに極性シロキサン基を有する分子を
ベースとした有機物（カップリング剤）の均質な単分子
膜を塗布して表面を処理し、(b) 直ちに炭化フッ化ポリ
マーを塗布し、(c) この炭化フッ化ポリマーの膜と単分
子膜とを反応させ、ポリマーを網状化、特に照射によっ
て架橋する。

【０００７】この特許では、接着力の基になるカップリ
ング剤の膜と塗布したポリマー層との間で起こる反応
は、シロキサン基と反対側の末端線状炭素鎖でのＣ＝Ｃ
またはＣ≡Ｃ結合を想定している。この特許の問題はカ
ップリング剤単分子のみからなる膜を塗布する必要があ
る点にあり、これは一般に単純な方法では得られない。
この方法の別の問題は、処理表面のカップリング剤単分
子膜にポリマー層を反応・付着させるための反応、例え
ば照射を必要とする点にある。この方法のさらに他の問
題点は、Ｃ＝ＣまたはＣ≡Ｃ結合が次第に酸化され、特
に紫外線に晒される自然暴露下では「カップリング」特
性を失わずに、処理表面を保存することができない点に
ある。

【０００８】本発明の第２および第３の用途分野は腐食
防止と、成形、特に絞り加工のための潤滑である。工場
出荷時には一般に金属板に油を塗って、少なくとも一時
的または少なくとも貯蔵の間（少なくとも１日、時には
数カ月）腐食を防止することが行われている。この腐食
防止の目的で用いられる油は、油除去処理をしなくても
倉庫からの出して直接成形に使えるものでなければなら
ない。この使用に考えられる一般的な油は、例えばセバ
シン酸ジオクチルまたはクエン酸セチルトリブチルをベ
ースとしたものである。

【０００９】金属板に被覆をする場合には、倉庫から出
した金属板、従って、一般に油が塗布された金属板から
予め油を除去するのが望ましい。しかし、金属板製造工
場の出口から被覆設備（例えばニスまたは塗料の塗布設
備）の入口までの間に少なくとも三つの操作：油の塗
布、油の除去、クロムめっきが別々に実施される。しか
も、被覆前に油を除去しても、ニスの塗布時に「ニス逃
げ」すなわちニスで覆われていない金属板表面部分が存
在することがよくある。このニス逃げは一般に油除去の
不足および欠陥に起因し、大量の不良品を出すことにも
なりかねない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、腐食
防止および潤滑のためと、被覆準備のために適用でき、
しかもニス逃げの無い、金属板の表面処理方法を提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記段階 (a)
〜(c) を含むことを特徴とする金属板の表面処理方法を
提供する： (a) 主鎖が飽和した炭素−炭素結合から成る直鎖形状
で、一端は無極性で、他端のみに極性基を備えた分子を
ベースとした有機物の均質な薄膜を金属表面に塗布し、
(b) この薄膜を所定温度および時間で加熱して、金属表
面に有機物の一部を固着させかつ金属表面上に有機物を
部分的に網状化させ、(c) 必要に応じて、金属表面上に
固着および／または網状化していない有機物の全量を有
機物の溶剤を用いて薄膜から除去する。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明では、薄膜の塗布とその加
熱は順次行っても同時に行ってもよい。本発明はさら
に、下記の特徴を単独または組み合わせて有している： 1) 処理後に、薄膜の表面での極性基の比率が有機物分
子での極性基の化学量論比率よりも高くなるように薄膜
の塗布条件および加熱条件を調整する。 2) 極性基がカルボン酸、フェノール、エポキシ、ビニ
ル、アミンまたはシランの中から選択される少なくとも
一つの基である。

【００１３】本発明の他の対象は、上記表面処理方法で
金属板表面を処理して得られる網状化および固着した有
機物の薄膜で外側表面が被覆された裸の鋼板または被覆
鋼板にある。この本発明はさらに、下記の特徴を単独ま
たは組み合わせて有している： 1) 薄膜の厚さが有機物の少なくとも２層の単分子層の
厚さである。 2) 金属層が亜鉛、亜鉛合金、錫または錫合金、クロム
またはクロム合金の層である。

【００１４】本発明の他の対象は、下記の段階を含むこ
とを特徴とする裸の鋼板または金属被覆鋼板の表面への
ニスの塗布方法にある：第１段階で請求項１〜３のいず
れか一項の方法で表面を処理し、第２段階で処理済み表
面上にいわゆるニスを直接塗布する。この本発明はさら
に、下記の特徴を単独または組み合わせて有している： 1) 第１段階から第２段階までの時間が１日より長い。 2) ニスが極性タイプのものである。

【００１５】本発明の他の対象は、上記方法でニスを塗
布した鋼板の液体または固体食品の容器の製造での使用
にある。本発明のさらに他の対象は、下記の段階を含む
ことを特徴とする工具を用いた裸の鋼板または金属層被
覆鋼板の成形方法にある：第１段階で上記方法で工具と
接触する鋼板の表面を処理し、第２段階で工具を用いて
いわゆる成形を実施する。この本発明の他の特徴は第１
段階から第２段階までの時間が１日より長い点にある。

【００１６】本発明は図１を参照にして説明する下記実
施例からより明瞭に理解できよう。この実施例は脂肪酸
によってクロムめっき鋼板を処理する本発明方法の概念
を示すものである。しかし、本発明が下記実施例に限定
されるものではない。表面処理すべき金属板は、例えば
裸の鋼板または錫めっき鋼板（白鋳鉄）、クロム鋼板ま
たは亜鉛めっきした鋼板である。この表面に例えば浸
漬、塗装または静電塗装等の公知方法で有機物の均質な
薄膜を形成する。この有機物は主鎖構造が無極性の線状
炭素鎖で、一端部のみに極性基を有する分子をベースと
したものから選択する。極性基はカルボン酸、フェノー
ル、エポキシ、ビニル、アミンまたはシランの少なくと
も一つから選択するのが好ましい。

【００１７】主鎖構造の線状鎖の炭素原子数は、有機物
が塗布し易い液状となり、しかも、表面に塗布した薄膜
が加熱時に急速に蒸発しないのに十分な大きさであるの
が好ましい。従って、直鎖の炭素数は８以上であるのが
好ましい。本発明では、線状主鎖構造は極性の分岐を含
まず、末端に極性基を有し、全てのＣ−Ｃ結合は飽和し
ている。しかし、ペルフルオロカルボン酸またはペルク
ロロカルボン酸はこの構成からは除外される。すなわ
ち、これら分子の主鎖構造にグラフトしたフッ素または
塩素原子は表面処理後に塗布されるニスの付着を阻害ま
たは制限し、本発明の目的に反することになる。また、
末端の極性基に対応するもの以外は、アルコキシ基を有
する炭素鎖は除外される。アルコキシ基は炭素鎖そのも
のに極性を与え、本発明の実施を困難にする。本発明で
使用可能な有機物としてはオレイン酸、パルミチン酸、
エポキシオクタンを挙げることができる。

【００１８】有機物の分子は表面塗布時に自発的に「球
(boules)」に再集合して表面エネルギを最小限にする傾
向がある。被処理表面への塗布を容易にするために、有
機物は溶剤で希釈することができる。極性溶剤を用いた
場合には、極性基は「球」の外側に位置し、溶剤を用い
ない場合あるいは無極性溶剤を用いた場合には、無極性
線状炭素鎖が「球」の外側を向く。有機物の塗布後に、
被処理表面が有機物の均質な薄膜で被覆された金属板が
得られる。

【００１９】次に、有機物の薄膜で被覆された金属板を
加熱して、有機物を金属表面と反応させ且つそれ自体も
反応させる。すなほち、有機物の一部が被処理表面に固
着し且つ有機物の一部が部分的に網状化するような温度
および時間で加熱する。この加熱は分子の「球」を解い
て、持極性基が薄膜の外側、金属表面または薄膜の外側
表面の方を向き、しかも、線状炭素鎖が薄膜層の内部で
もつれさせるために行う。塗布のために溶剤を使用した
場合には、加熱は溶剤が蒸発するような温度で行う。オ
レイン酸を用いた場合には、例えば約 200℃で約５秒間
加熱するか、約140℃で約５分間加熱することができ
る。好ましい温度は 120℃以上である。この温度は、有
機物の沸点または分解温度より約10〜60℃低いのが好ま
しい。

【００２０】本発明の別の態様では、同じ操作で例えば
有機物の浴中に金属板を浸漬して有機物を反応・網状化
させて有機物を被処理表面上に塗布する。この場合の有
機物の浴の温度および浸漬時間は被処理表面上に有機物
の一部が固着し、網状化するようなものにする。本発明
の別の態様では、予め加熱した熱い金属板に有機物を塗
布することもできる。

【００２１】このようにして有機物の少なくとも一部が
表面に固着および／または網状化した有機物の均質な薄
膜で被覆された金属板が得られる。被処理表面との結合
および固着のためには極性基が重要であり、また、表面
に塗布された有機物の薄膜の一部を網状化するには、無
極性線状鎖が重要であるということが分かっている。塗
布した薄膜の有機物の分子は分子の極性末端基によって
表面に結合し、あるいは、表面に直接結合した有機物の
別の分子中に入り込みだり、それともつれたり、網状化
して間接的に表面に固着し、網状化すると考えられる。

【００２２】塗布条件は複数の単分子層に対応する十分
な量の有機物が塗布されるるように調整することが必要
である。塗布した薄膜の加熱条件は、もつれた無極性鎖
を介して少なくとも２つの単分子層が羽重ね(imbricati
on) するようなものにしなければならない。塗布および
加熱条件は後で説明する表面分析で決定することができ
る。必要な場合には、塗布した薄膜から、加熱中に表面
に固着および／または網状化しなかった有機物の部分を
除去する。この固着および／または網状化しなかった部
分すなわち「フリー」な部分は液体と考えることができ
る。

【００２３】有機物薄膜の「フリー」な部分の除去は例
えば有機物の溶剤で金属板をすすぐだけで行うことがで
きる。このすすぎ溶剤は極性があるのが好ましい。すす
ぎ後に金属板を乾燥させる。このようにして、網状化お
よび付着した有機物の薄膜で外側表面が被覆された金属
板が得られる。この薄膜は少なくとも２つの有機物の単
分子層を含む。

【００２４】被処理金属表面に固着および網状化した薄
膜の外側表面での有機化合物の分子末端の表面密度は表
面分析手段（例えば光電子分光分析法または「ＸＰ
Ｓ」）を用いて測定することができる。塗布条件（有機
物の量が十分であるか否か）および加熱条件（分子が正
しく配向しているか否か）の管理は、表面分析手段によ
って処理薄膜表面での極性基の比率が表面処理用有機物
の分子での極性基の化学量論比率より高いことを確認す
ることである。

【００２５】塗布した有機物がカルボン酸の場合、金属
板表面でのカルボキシレートのレベルが高くなるので、
表面に高い比率のＣＯＯＨ基が測定される。また、オレ
イン酸の場合には、処理薄膜表面でＣＯＯＨ基の比率が
約10％以上の時が表面が十分に処理されたことの指数と
考えられる。

【００２６】処理が十分でない場合には、最初に行った
処理表面上に同様な処理を繰り返すか、塗布条件および
／または後の加熱条件を変更することができる。本発明
の処理では厚さが使用物質のわずか数分子に相当する非
常に薄い膜で金属表面を被覆する。この非常に薄い膜は
水および溶剤に耐えるように十分に網状化され、処理済
みの薄膜は金属表面と強固に結合している。

【００２７】図１はクロムめっき鋼板表面に塗布した本
発明の処理薄膜を示す図で、処理薄膜は極性外側表面を
有している。この処理で用いた有機物は脂肪酸である。
本発明処理の利点はこの薄膜の特性から得られる。先ず
第１の利点は、本発明処理後に被覆膜、例えばニスまた
は塗料を直接塗布することができる点にある。本発明で
処理された表面に塗布された被覆膜は少なくとも従来法
でクロムめっき処理した同じ表面に塗布された被覆膜と
同じ良好な接着性を示す。従って、本発明処理はクロム
めっき処理の代わりに実施することができる。クロムめ
っき処理とは対照的に、本発明処理は汚染および／また
は腐食の恐れがなく、その廃液ははるかに処理しやす
い。従って、本発明の処理は表面の不動態化処理に類似
している。

【００２８】次の利点は、本発明処理は腐食防止用オイ
ルまたは油の塗布および／または潤滑の代りに行うこと
ができる点にある。本発明の金属板処理法は耐食性およ
び塗布し易さの両方の面で有利であるということが認め
られている。耐食性に関しては、本発明の処理は単独で
金属板へ油を塗布すること、あるいは不動態化で得られ
るものより優れている。塗布し易さに関しては、本発明
で処理された金属板は例えばニスを塗布する場合、保存
用油を塗布した後に油を除去した金属板に比較して塗布
がはるかに容易になる。すなわち、ニス塗布前に油を除
去する作業が省略できるだけでなく、ニスの塗布後のニ
ス逃げも見られない。本発明で処理した表面に予め油が
塗布してあってもなくてもニス逃げがないことが確認さ
れている。

【００２９】さらに、本発明処理では従来の油塗布で得
られる表面の潤滑特性の改善も確認されている。本発明
で処理された金属板は１日から数ヵ月間の貯蔵期間中腐
食から保護することができ、油の除去や表面処理（クロ
ムめっき等）の中間操作を行わずに、出荷後直ちに成形
でき、ニス等の被覆操作も実施できる。

【００３０】従って、本発明処理は金属板製造ラインの
出口で保存用予備処理として任意の金属板の用途に有利
に使用することができる。金属板製造ラインの出口から
被覆膜の塗布時までの間の油の塗布−油の除去−クロム
めっきの一連の作業を行う代わりに、本発明の表面処理
作業を一回行うだけで済む。従って、本発明処理はニス
を用いた金属板の被覆を単純化でき、金属板製造ライン
からの出荷時の工程を簡略化することができる。

【００３１】米国特許第5,103,550 号に記載の方法とは
対照的に、本発明処理では、金属板へニスまたは塗料を
塗布する場合、付着、不動態化および腐食防止処理が一
度に行われるため、表面処理後にニスまたは塗料を直接
塗布する必要は全くない。すなわち、本発明では表面処
理とニスまたは塗料の塗布との間の中間保存期間の間、
例えば１日以上の長い時間の間、接着力の喪失、腐食の
危険等の問題は一切起こらない。

【００３２】本発明で用いることができる多数の有機物
質は毒性、危険性がなく、廃液段階でも汚染の恐れがな
く、食品分野に適合があるので、食品容器用金属板の製
造に有利である。さらに、本発明で金属板表面に被覆さ
れた層は耐溶剤性を有する。換言すれば本発明で処理さ
れた金属板は非常に「脱油し難い」。すなわち、本発明
で処理された金属板は溶剤ですすいだ後でも耐食性、さ
らには潤滑特性を保持する。

【００３３】従って、本発明処理は金属板への塗油以外
の作業の代りに行うことができる。例えば、食品用金属
容器の外側のニス塗りの代わりに行うことができる。ま
た、例えば、積み重ね式金属ボックスの外側底部の保護
および潤滑で利用することができる。

【００３４】ただし、本発明で処理された金属板上には
ポリエチレン等のポリオレフィンのフィルムを付着させ
るのは難しいということは分かっている。この特徴から
本発明処理方法は公知の処理方法（ポリオレフィンフィ
ルム接着の準備の目的で、本発明に類似した有機物の単
分子層を金属板上に塗布するフランス国特許第1,395,22
8 号に記載の方法）から明瞭に区別することができる。
この接着予備処理では、塗布中または塗布後の有機物の
温度は本発明で使用する温度より常に低い。

【００３５】以下、本発明の実施例を示す。

【実施例】実施例１ この実施例の目的は、有機物薄膜の塗布と加熱を同時に
行う本発明の実施態様を示すことにある。白鋳鉄板を本
発明で処理した。処理すべき鉄板を高温のオレイン酸浴
に浸し、浸漬時間は約200 ℃、５秒間か、約140 ℃で５
分間にした。浸漬後、オレイン酸膜で被覆された鉄板が
得られた。鉄板を被覆した表面膜のオレイン酸の大部分
は液体であるが、オレイン酸の一部は浸漬中に処理すべ
き表面に固着し、網状化した。約１分間、攪拌しながら
アセトン浴中で鉄板をすすいで、塗布した薄膜の固着お
よび／または網状化していない部分を除去した。すすぎ
（および乾燥）後、本発明で処理された鉄板が得られ
た。本発明処理であることは光電子分光顕微鏡（ＸＰ
Ｓ）を用いてＣＯＯＨ基の比率が処理表面の10％以上で
あることで確認できた。カルボキシル基の比率が不十分
な場合には、処理中の薄膜の加熱時間を長くしおよび／
または温度を高くする必要がある。

【００３６】実施例２ この実施例の目的は、有機物薄膜を塗布した後に加熱す
る本発明の実施態様を示すことにある。オレイン酸を塗
った粗面の棒を用い、処理すべき金属板の表面にオレイ
ン酸の薄膜を低温で塗布した。塗布後、ほぼ液体すなわ
ち固着も網状化もしていないオレイン酸膜で被覆された
金属板が得られる。この段階ではこの膜は溶剤中ですす
ぐことによって簡単に除去できる。次に、処理すべき金
属板を約180 ℃の温度で約５分間加熱した。本発明で処
理された金属板が得られた。この実施例では、塗布した
膜がすでに非常に薄く、塗布したオレイン酸の最も大き
な部分が、加熱中に固着および／または網状化すること
ができたので、溶剤中でのすすぎは必要なかった。

【００３７】実施例３ この実施例の目的は、油を塗布した金属板に、予め油を
除去せずに、本発明の表面処理が実施可能であることを
示すことにある。油をたっぷり塗った白鋳鉄板を本発明
で処理した。すなわち鉄板には腐食の一時防止油膜が付
着してある。その濃度は例えば 0.5ｇ／ｍ² である。次
に、油膜を脱着させるために高温オレイン酸中への浸漬
時間を延長した以外は、実施例１と同じ手順で操作し
た。鉄板の表面に存在する油膜はオレイン酸に可溶であ
るため、オレイン酸中へ浸漬することで鉄板表面の洗浄
とオレイン酸の塗布の両方が達成できる。すすぎ（およ
び乾燥）後に本発明で処理された鉄板が得られる。すな
わち、本発明では油を塗った金属板を本発明で処理する
際に油を除去する必要はない。

【００３８】実施例４ この実施例の目的は本発明処理の腐食防止効果を示すこ
とにある。処理金属板の耐食性を評価するために、試験
すべき試料を管理雰囲気下（耐候試験容器内）で公知の
腐食サイクルで試験した。腐食試験では錆の発生すまま
でと、試料が完全に錆るまでのサイクル数（１〜20）を
観察して評価した。下記の２つのタイプの試料について
この試験を行った。 (1) 従来法で不動態化し、油を塗った白鋳鉄から成る対
照試料 (2) オレイン酸で直接処理した実施例１の試料 結果を〔表１〕に示す（腐食雰囲気試験）。

【００３９】

【表１】 腐食雰囲気試験 従って、本発明処理による耐食性は一時的腐食防止に一
般に用いられている油塗布等の処理よりも優れているこ
とが確認された。

【００４０】実施例５ この実施例の目的は、ニス被覆等の前に金属表面を予備
処理する上での本発明処理の利点を示すことにある。金
属板にニスを塗布する主たる目的は腐食、特に水による
腐食に対する耐久性を良くすることにある。ニスを塗布
した試料の耐食性、ここでは水による耐食性を評価する
ための標準的な試験を行い、各試料の腐食度を測定し
た。この標準腐食試験では試料を50ｇ／ｌのクエン酸水
溶液中に浸し、この水溶液中に沸点で１時間維持した
後、室温に７日間保持した。腐食度を測定するために、
金属板からニスがどれくらい剥離したか（特に、周縁部
で）と、ニス表面の「白化」密度（白化」した表面部分
−耐食性が低いことを意味する−の％）とで評価した。
ニスを塗布した表面、例えば収容した食品を殺菌した後
に金属容器の内側表面に生じる白い変色を「白化」とよ
ぶ。この「白化」は例えば部分的加水分解および／また
は金属−ニスの結合の局在化および／またはニス剥離の
局在化の結果生じる。上記手順で同じ保護ニスを塗布し
た下記の複数の試料の耐食性を評価した： (1) 対照試料は表面処理をせずにニスを塗布した黒い鉄
板 (対照１）である。 (2) 従来法で表面予備処理をしたもの (クロムめっきし
た後、ニスを塗布した黒い鉄板 (対照２） (3) 実施例１に記載のオレイン酸を用いて本発明方法で
表面処理した後、ニスを塗布した黒い鉄板 (本発明）。 得られた結果は〔表２〕（水腐食試験−ニス塗布黒鉄）
に示す。

【００４１】

【表２】 水腐食試験−ニス塗布黒鉄 同じ手順で、黒鉄の代わりに白鋳鉄板を用いてニスを塗
布した複数の試料で耐食性を評価した。得られた結果は
〔表３〕（水腐食試験−ニス塗布白鋳鉄）に示す。

【００４２】

【表３】 水腐食試験−ニス塗布白鋳鉄 従って、本発明表面処理法はクロムめっき溶液の使用に
起因する汚染や腐食の問題を生じずに表面のニス膜の耐
食性を明らかに改善する（この改善はクロムめっきで得
られるものよりも低い場合もある）。

【００４３】実施例６ この実施例の目的もニス塗布に対する予備処理での本発
明の利点を示すことにある。白鋳鉄、クロムめっき鉄、
黒鉄の各試料に、従来法によるクロムめっき予備処理ま
たは本発明による予備処理とをした後に、ニス塗り設備
で２種類のエポキシフェノールニスを塗布した。ニス膜
の付着試験とニス塗布試料の絞り加工試験では、用いた
溶液に無関係に十分かつ同じ結果が得られた。一方、ニ
ス塗布時に従来法でクロムめっき処理した試料ではニス
逃げが見られたが、本発明で処理された試料の場合には
ニス逃げは全く認められなかった。本発明処理は表面処
理操作を単純化し（クロムによる汚染および／または腐
食の危険がなく）、金属表面のニス適性を改善または少
なくとも維持する（ニス逃が生じる恐れがない）。

【００４４】実施例７ この実施例の目的は本発明処理の潤滑特性を示すことに
ある。各種の白鋳鉄試料について「ＡＬＴＥＫ」とよば
れる方法で摩擦係数を測定した。このＡＬＴＥＫ法は試
験すべき表面上に３kgのおもりを３つの半球状の脚を介
して載せ、この表面上でおもりを滑らせるのに必要な力
を測定する。力／おもりの比が摩擦係数である。得られ
た結果は〔表４〕に示す（滑り試験）。

【００４５】

【表４】 滑り試験 本発明処理は従来法による油塗布で得られる潤滑度以上
に表面摩擦特性を改善する。ニス膜で得られる潤滑度に
は達しない。

【００４６】実施例８ この実施例の目的はオレイン酸以外の表面処理物質を用
いた本発明の実施を示すことにある。白鋳鉄板試料につ
いて種々の有機物質を用いて実施例１の操作を実施し、
表面処理した各試料に同じニス膜を塗布した。予備処理
では下記の塗布試験を実施した。 (1) ニス塗り前の表面処理段階での「処理し易さ」の試
験：有機物が塗布し易い場合を「処理し易い」とした。 (2) 腐食試験：処理後でニス塗り前に、実施例４と同じ
手順で錆の発生までのサイクル数（「発生」）または完
全に錆るまでのサイクル数（「完全」）を測定した。 (3) ニス塗り段階でのニスの塗り易さ試験（実施例６参
照）：ニス逃げがなく、処理表面へのニスの付着が良好
であるときを「良好」とした。 なお、実施例４の対照試料の予備処理に油除去、クロム
めっき、ニス塗り操作を加えた対照試料も用意した。得
られた結果は〔表５〕（本発明の表面処理物質）に示
す。各処理物質の後の括弧内のＣの値はその物質の無極
性線状鎖中の炭素原子数に対応し、鎖上にグラフト化し
た炭素原子や末端極性基の炭素原子は入れていない数で
ある。

【００４７】

【表５】 本発明の表面処理物質 金属板（ここでは錫層で被覆されている）の製造出口か
ら被覆ライン（ここではニス塗り）の開始時までで試料
を比較するために、下記操作を行った： (1) 対照試料では油の塗布、油の除去、クロムめっきの
３つの操作 (2) 本発明試料では本発明の表面処理操作のみ (本発明
では耐食および被覆予備処理の両方で同じ処理が同時に
有効なため) 本発明ではニスまたは塗料の塗布等の被覆金属板の予備
処理操作が大幅に単純できることが確認された。

【００４８】

【図面の簡単な説明】

【図１】 クロムめっき鋼板を本発明に従って脂肪酸で
処理した時の構造の概念図。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記段階 (a)〜(c) を含むことを特徴と
   する金属板の表面処理方法： (a) 主鎖が飽和した炭素−炭素結合から成る直鎖形状
   で、一端は無極性で、他端のみに極性基を備えた分子を
   ベースとした有機物の均質な薄膜を金属表面に塗布し、 (b) この薄膜を所定温度および時間で加熱して、金属表
   面に有機物の一部を固着させかつ金属表面上に有機物を
   部分的に網状化させ、 (c) 必要に応じて、金属表面上に固着および／または網
   状化していない有機物の全量を有機物の溶剤を用いて薄
   膜から除去する。
2. 【請求項２】 処理後に、薄膜の表面での極性基の比率
   が有機物分子での極性基の化学量論比率よりも高くなる
   ように薄膜の塗布条件および加熱条件を調整する請求項
   １に記載の表面処理方法。
3. 【請求項３】 極性基がカルボン酸、フェノール、エポ
   キシ、ビニル、アミンまたはシランの中から選択される
   少なくとも一つの基である請求項１〜２のいずれか一項
   に記載の表面処理方法。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項に記載の表
   面処理方法で金属板表面を処理することによって網状化
   および固着した有機物の薄膜で外側表面が被覆された裸
   の鋼板または被覆鋼板。
5. 【請求項５】 薄膜の厚さが有機物の少なくとも２層の
   単分子層の厚さである請求項４に記載の鋼板。
6. 【請求項６】 金属層が亜鉛、亜鉛合金、錫または錫合
   金、クロムまたはクロム合金の層である請求項４〜５の
   いずれか一項に記載の被覆鋼板。
7. 【請求項７】 下記の段階を含むことを特徴とする裸の
   鋼板または金属被覆鋼板の表面へのニスの塗布方法：第
   １段階で請求項１〜３のいずれか一項の方法で表面を処
   理し、 第２段階で処理済み表面上にいわゆるニスを直接塗布す
   る。
8. 【請求項８】 第１段階から第２段階までの時間が１日
   より長い請求項７に記載の方法。
9. 【請求項９】 ニスが極性タイプのものである請求項７
   〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 【請求項１０】 請求項７〜９のいずれか一項に記載の
    方法でニスを塗布した鋼板の液体または固体食品の容器
    の製造での使用。
11. 【請求項１１】 下記の段階を含むことを特徴とする工
    具を用いた裸の鋼板または金属層被覆鋼板の成形方法：
    第１段階で請求項１〜３のいずれか一項の方法で工具と
    接触する鋼板の表面を処理し、 第２段階で工具を用いていわゆる成形を実施する。
12. 【請求項１２】 第１段階から第２段階までの時間が１
    日より長い請求項11に記載の方法。